Los astrónomos que usan ALMA han detectado varias moléculas orgánicas complejas alrededor de la joven estrella V883 Ori. Una explosión repentina de esta estrella está liberando moléculas de los compuestos helados en el disco formador del planeta. La composición química del disco es similar a la de los cometas enel Sistema Solar moderno. Las observaciones sensibles de ALMA permiten a los astrónomos reconstruir la evolución de las moléculas orgánicas desde el nacimiento del Sistema Solar hasta los objetos que vemos hoy.
El equipo de investigación dirigido por Jeong-Eun Lee Universidad Kyung Hee, Corea usó la matriz Atacama Large Millimeter / submillimeter Array ALMA para detectar moléculas orgánicas complejas que incluyen metanol CH3OH, acetona CH3COCH3, acetaldehído CH3CHO,formiato de metilo CH3OCHO y acetonitrilo CH3CN. Esta es la primera vez que la acetona se detectó sin ambigüedades en una región de formación planetaria o disco protoplanetario.
Varias moléculas se congelan en hielo alrededor de partículas de polvo del tamaño de un micrómetro en discos protoplanetarios. V883 La repentina erupción de Ori está calentando el disco y sublimando el hielo, que libera las moléculas en gas. La región en un disco donde la temperatura alcanza elLa temperatura de sublimación de las moléculas se llama "línea de nieve". Los radios de las líneas de nieve son aproximadamente unas pocas unidades astronómicas au alrededor de estrellas jóvenes normales, sin embargo, se agrandan casi 10 veces alrededor de estrellas en explosión.
"Es difícil imaginar un disco en la escala de unos pocos au con los telescopios actuales", dijo Lee. "Sin embargo, alrededor de una estrella de explosión, el hielo se derrite en un área más amplia del disco y es más fácil ver la distribuciónde moléculas. Estamos interesados en la distribución de moléculas orgánicas complejas como los componentes básicos de la vida ".
El hielo, incluidas las moléculas orgánicas congeladas, podría estar estrechamente relacionado con el origen de la vida en los planetas. En nuestro Sistema Solar, los cometas son el centro de atención debido a sus ricos compuestos helados. Por ejemplo, el legendario explorador de cometas de la Agencia Espacial Europea Rosettaencontró una rica química orgánica alrededor del cometa Churyumov-Gerasimenko. Se cree que los cometas se formaron en la región más fría del sistema proto-solar, donde las moléculas estaban contenidas en el hielo. El sondeo de la composición química del hielo en los discos protoplanetarios está directamente relacionadopara investigar el origen de las moléculas orgánicas en los cometas y el origen de los componentes básicos de la vida.
Gracias a la visión nítida de ALMA y la línea de nieve agrandada debido al estallido de la estrella, los astrónomos obtuvieron la distribución espacial de metanol y acetaldehído. La distribución de estas moléculas tiene una estructura en forma de anillo con un radio de 60 au, que es el doble del tamaño de la órbita de Neptuno. Los investigadores suponen que dentro de este anillo las moléculas son invisibles porque están oscurecidas por un material grueso y polvoriento, y son invisibles fuera de este radio porque están congeladas en hielo.
"Dado que los planetas rocosos y helados están hechos de material sólido, la composición química de los sólidos en los discos es de especial importancia. Una explosión es una oportunidad única para investigar sublimaciones frescas y, por lo tanto, la composición de los sólidos", dice Yuri Aikawa en elUniversidad de Tokio, miembro del equipo de investigación.
V883 Ori es una estrella joven ubicada a 1300 años luz de distancia de la Tierra. Esta estrella está experimentando el estallido del tipo FU Orionis, un aumento repentino de la luminosidad debido a un estallido de torrente de material que fluye del disco alestrella. Estas explosiones duran solo en el orden de 100 años, por lo tanto, la posibilidad de observar una explosión es bastante rara. Sin embargo, dado que las estrellas jóvenes con una amplia gama de edades experimentan explosiones FU Ori, los astrónomos esperan poder rastrear la composición químicade hielo a lo largo de la evolución de las estrellas jóvenes.
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Materiales proporcionado por Institutos Nacionales de Ciencias Naturales . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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